JPS62144394A - Formation of via-hole - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はグリーンシート積層セラミック多層配線基板等
の製造時に使用できるバイアホールの形成法に関するも
のであり、さらに詳細に述べると、グリーンシート成形
時に、グリーンシート中にバイアホール導通部分を形成
する方法に関するも・のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a method for forming via holes that can be used in the production of green sheet laminated ceramic multilayer wiring boards, etc. The present invention relates to a method for forming via hole conductive portions in a sheet.

従来の技術 近年の電子機器において半導体集積回路の発達はめざま
しいものがあり、その結果、それを実装する配線基板も
複雑になり、従来の両面配線基板では対応出来なくなり
、多層基板が給体必要となりつつある。多層配線基板も
種々あり大別すると樹脂系とセラミック系になる。本発
明はその内セラミック系多層配線基板のグリーンシート
積層法に関するものである。従来のグリーンシート多層
基板の作り方は、第６図に示しだ如き方法である。Conventional technology The development of semiconductor integrated circuits in electronic devices in recent years has been remarkable, and as a result, the wiring boards on which they are mounted have become more complex, and conventional double-sided wiring boards can no longer handle them, and multilayer boards are now required. It's coming. There are various types of multilayer wiring boards, and they can be broadly classified into resin-based and ceramic-based. The present invention relates to a green sheet lamination method for ceramic multilayer wiring boards. The conventional method for making a green sheet multilayer board is as shown in FIG.

すなわち、第６図ａに示すようにグリーンシートの離型
性を改良するだめのシリコン処理３３の施こされたマイ
ラーフィルム３２の上にセラミック原料粉末、有機バイ
ンダー、粘結剤、消泡剤、溶剤を所定量秤量しボールミ
ル中で混合したスラリーを乗せ所定のギヤノブを有する
ドクターブレードで、ひっかき、所定の厚みのシートを
形成し溶剤を蒸発させ硬化してグリーンシート３４を形
成する。That is, as shown in FIG. 6a, a ceramic raw material powder, an organic binder, a binder, an antifoaming agent, A predetermined amount of solvent is weighed out, a slurry mixed in a ball mill is placed on the slurry, and the sheet is scratched with a doctor blade having a predetermined gear knob to form a sheet with a predetermined thickness, and the green sheet 34 is formed by evaporating the solvent and hardening.

次に第６図すに示しだ如く、マイラーフィルムより剥離
させたグリーンシート３４１　の所定の位置に金型等を
用いて、バイアホール３５を開ける。Next, as shown in FIG. 6, a via hole 35 is made in a predetermined position of the green sheet 341 that has been peeled off from the Mylar film using a mold or the like.

次に０図に示した如くバイアホール３５のあいだグリー
ンシート３４’　の表面九回路導体用パターン３６およ
びバイアホール内導体ペースト３了を印刷法で形成、乾
燥する。次にこれらが形成されたグリーンシートを複数
枚積層、プレスし一体としだ後、焼成しセラミック多層
配線基板を作っていた。つまり、バイアホール導通部は
、グリーンシートにまず、バイアホール用孔をうがち、
後、印刷法でその孔に導体ペーストを入れる方法が従来
の技術であった。Next, as shown in FIG. 0, a nine-circuit conductor pattern 36 on the surface of the green sheet 34' between the via holes 35 and a conductor paste 3 in the via holes are formed by a printing method and dried. Next, a plurality of these green sheets were laminated, pressed, and fired to form a ceramic multilayer wiring board. In other words, for the via hole conduction part, first drill a hole for the via hole in the green sheet.
The conventional technique was to then fill the holes with conductive paste using a printing method.

発明が解決しようとする問題点 しかし、前述した従来法は、グリーンシート形成後、バ
イアホール用孔をあける必要があった、。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional method described above, it was necessary to drill holes for via holes after forming the green sheet.

その方法は金型を用いて１度にあける方法と、ＮＯパン
チで１点１点あける方法がある。前者は短時間で孔はあ
けられるがバイアホールの孔位置変更が生じた場合、金
型の改造が必要であり、多大の費用と日数を要していた
。後者について・ば、位置変更についてはＮＯプログラ
ムの変更ですばやく対処できるが、１点１点パンチング
するため、多大の時間がかかり生産性が悪かった。また
、バイアホールを通して上下層の導通を得るため従来法
では、印刷法などで孔の中に導体ペーストをすり込み、
かつ、下面にわずかに、はみ出す構造としていた。この
方法はペーストの印刷状態を全孔にわたり検査する必要
があり、数千〜数万ケにも達するバイアホールの確認に
は、多大の時間と人手が必要であり、それでも検査もれ
による導通不良が発生していた。本発明はグリーンシー
）・積層法において重要な上下層の導通を確実に、簡単
に、迅速に行なえる方法を提供することである。さらに
、従来工法において、バイアホール用孔を開けていた工
程を無くした簡単な工法を提供することにある。There are two ways to do this: one is to use a mold to make one hole, and the other is to use a NO punch to make one hole at a time. In the former method, the hole can be drilled in a short time, but if the position of the via hole needs to be changed, the mold must be modified, which requires a large amount of money and time. Regarding the latter, position changes can be quickly dealt with by changing the NO program, but since punching is performed point by point, it takes a lot of time and productivity is poor. In addition, in order to obtain conduction between the upper and lower layers through via holes, conventional methods involve rubbing conductive paste into the holes using printing methods, etc.
In addition, it had a structure that slightly protruded from the bottom surface. This method requires inspecting the printing condition of the paste over all holes, and checking thousands to tens of thousands of via holes requires a great deal of time and manpower. was occurring. The object of the present invention is to provide a method that can reliably, easily, and quickly perform electrical conduction between upper and lower layers, which is important in the green sea lamination method. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a simple construction method that eliminates the step of drilling holes for via holes in conventional construction methods.

問題点を解決するだめの手段 上記従来法の問題を解決するために本発明では、グリー
ンシート成形用マイラーフィルム上にあらかじめ導体に
よりバイアホール部あるいはバイアホール部と回路パタ
ーン部を形成しておき、その上に例えばグリーンシート
用スラリーを流しドクターブレード法にてシート成形し
、乾燥することによりバイアホール導通部、導通部を一
括で形成する方法である。Means for Solving the Problems In order to solve the problems of the above-mentioned conventional method, in the present invention, via holes or via holes and circuit pattern parts are formed in advance using a conductor on a Mylar film for green sheet forming. In this method, for example, slurry for a green sheet is poured onto the green sheet and formed into a sheet using a doctor blade method, and then dried to form via hole conductive parts and conductive parts at once.

作用 本発明の方法は上述の如くグリーンシート成形時にバイ
アホール導通部を同時に形成するだめ従来法の如くバイ
アホール用の孔あけが不必要となり工数の大幅な削減が
可能となる。本発明の方法によれば、バイアホール導通
部材料の選択範囲が広がり、例えば、導電性ペースト、
金属球、金属柱等、各種の材料、方法が活用できる。Function: As described above, the method of the present invention forms the via-hole conductive portions at the same time when forming the green sheet, which eliminates the need to drill holes for the via-holes as in the conventional method, making it possible to significantly reduce the number of man-hours. According to the method of the present invention, the selection range of via hole conductive part materials is expanded, such as conductive paste,
Various materials and methods can be used, such as metal balls and metal columns.

実施例 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。Example Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第２図ａ、ｂは本発明の方法に従って作ったバイアホー
ル部の断面図、およびその斜視図を示す。１０はセラミ
ック原料、有機バインダー等から成るグリーンシート部
であり、１１はバイアホール部を示している。次に第１
図によって本発明の方法の１例を簡単に説明する。まず
第１図１において、離型処理剤層１３の施されたマイラ
ーフィルム１２を平坦な面の上に乗せ真空吸着し固定後
、その上に印刷用スクリーンを０，３〜１・Ｏ朋のギャ
ップを持たせて乗せる。このスクリーンにはバイアホー
ル導通が必要な位置に穴のあいたパターンが形成されて
いる。その上に粘度１２〜・２０万Ｃｐｓの導体ペース
トを乗せスキージでひっかいて導通部１４を形成する。FIGS. 2a and 2b show a cross-sectional view and a perspective view of a via hole portion made according to the method of the present invention. 10 is a green sheet portion made of ceramic raw material, organic binder, etc., and 11 is a via hole portion. Next, the first
An example of the method of the present invention will be briefly explained with reference to the figures. First, in FIG. 1, a Mylar film 12 coated with a release agent layer 13 is placed on a flat surface and fixed by vacuum suction. Place it with a gap. This screen has a pattern of holes formed at positions where via hole conduction is required. A conductive paste having a viscosity of 120,000 to 200,000 Cps is placed thereon and scratched with a squeegee to form the conductive portion 14.

次に加熱して導体ペーストを乾燥する。導体部１４の高
さは、グリーンシート膜乾燥後の膜厚より厚く、ドクタ
ーブレードのギヤノブより低い高さとする。次にｂ図に
示した如く、セラミック原料粉末、有機バインダー、粘
結剤１分散剤、消泡剤、溶剤を混合したスラリーをマイ
ラーンート１２の上に乗せ、所定のギャップを有するド
クターブレードでひっかいてシート１５を形成する。次
に成形したシートを加熱し、シート中の溶剤を蒸発させ
グリーンシートを完成させる。その状態を０図に示した
。次にバイアホール導通材料１４の表面をおおっている
薄いグリーンシート部１５２Ｌを研磨あるいは、切断法
で除去し、導体部１４を露出させる。その状態をｄ図に
示した。最後にマイラーフィルムを除去しバイアホール
導体層１４を含むグリーンシートが完成する。本説明に
おいて導体ペーストラ限定しなかったが、セラミック原
料あるいは、焼成方法等により各種のものが使用出来る
のであえて限定しなかった。具体例を２．３述べると、
９６係アルミナグリーンシートでは、タングステン又は
モリブデン導体ペーストが、低温空気中焼成グリーンシ
ートでは、銀ペースト、金ペースト、銀−パラジウムペ
ースト等が、低温中性雰囲気焼成用グリーンシートでは
、銅ペースト、金ペースト。Next, heat is applied to dry the conductive paste. The height of the conductor portion 14 is set to be thicker than the thickness of the green sheet film after drying and lower than the gear knob of the doctor blade. Next, as shown in Figure b, a slurry containing a mixture of ceramic raw material powder, organic binder, binder 1 dispersant, antifoaming agent, and solvent is placed on Mylarn root 12 and scratched with a doctor blade having a predetermined gap. A sheet 15 is formed. Next, the formed sheet is heated to evaporate the solvent in the sheet and complete the green sheet. The situation is shown in Figure 0. Next, the thin green sheet portion 152L covering the surface of the via hole conductive material 14 is removed by polishing or cutting to expose the conductor portion 14. The state is shown in figure d. Finally, the Mylar film is removed to complete the green sheet including the via hole conductor layer 14. In this description, the conductor paste is not limited, but various types can be used depending on the ceramic raw material, firing method, etc., so the paste is not limited thereto. To give a concrete example in 2.3,
96 alumina green sheets use tungsten or molybdenum conductor paste; low-temperature air-fired green sheets use silver paste, gold paste, silver-palladium paste, etc.; low-temperature neutral atmosphere fired green sheets use copper paste, gold paste, etc. .

ニッケルペースト、等が使用できる、まだ、上記説明で
、印刷スクリーン法について説明したが、メツシュース
クリーン、メタルマスク等各種のものが使用できる事は
勿論のことである。−また、印刷法以外にディスペンサ
ー去、転写法等も適用できることは、言うまでもない。Nickel paste, etc. can be used. In the above explanation, the printing screen method was explained, but it goes without saying that various types such as mesh screens, metal masks, etc. can be used. - It goes without saying that in addition to the printing method, dispenser printing, transfer methods, etc. can also be applied.

上記においては、導体ペーストによるバイアホール形成
法・テつイテ説明したが、金属導体を用いる方１去につ
いて第３図に従って説明する。まず、第３同氏に示した
如く、マイラーフィルム１２（離型剤層１３を有する）
の上に金属球１８を所定の位置に接着剤で仮固定する。In the above, a method for forming a via hole using a conductor paste has been explained in detail, but a method using a metal conductor will be explained with reference to FIG. First, as shown in the third person, Mylar film 12 (having a release agent layer 13)
Temporarily fix the metal ball 18 in a predetermined position on the top with adhesive.

次に前述したスラリーをマイラーフィルム上に乗せ、所
定ギャップのドクターブレードでひっかき、シート層１
５を形成する（ｂ図）っ次にシート中の溶剤を蒸発させ
る（０図）っ次シこ金属球１８の表面をおおった薄いグ
リーンシート層１５＆を機械的方法等で除去する（ｄ図
）。最後にマイラーフィルム１２を除去し、金属球入り
グリーンシートを完成させる。上記説明では、金属球導
体について説明したが、他の型、例えば、金属柱、金属
線（複数）等も全く同じ様に使用できる。Next, the slurry described above was placed on the Mylar film and scratched with a doctor blade with a predetermined gap to form the sheet layer 1.
5 is formed (Figure b), then the solvent in the sheet is evaporated (Figure 0), and the thin green sheet layer 15 covering the surface of the metal ball 18 is removed by a mechanical method (Figure d). ). Finally, the Mylar film 12 is removed to complete the green sheet containing metal balls. Although the above description describes metal ball conductors, other types, such as metal columns, metal wire(s), etc., can be used just as well.

これまでの説明は、バイアホール部形成法について説明
しだが、本発明の別な方法、すなわち、バイアホール部
、および、それに接続する回路部をも同時に形成する方
法について簡単に説明する。Although the above description has been about the method of forming a via hole section, another method of the present invention, that is, a method of simultaneously forming a via hole section and a circuit section connected thereto will be briefly explained.

その完成図を第４図ａ、ｂに示した。ｄ図は断面図を、
ｂ図は斜視図を示した。第４図において、２０はグリー
ンシートを、２１はバイアホール導体部を、２２は回路
パターン導体部を示している。The completed drawings are shown in Figures 4a and 4b. Figure d shows a cross-sectional view.
Figure b shows a perspective view. In FIG. 4, 20 represents a green sheet, 21 represents a via hole conductor portion, and 22 represents a circuit pattern conductor portion.

その製造法は、マイラーフィルム上に回路パターン用導
体ペースト２２を印刷法で形成、乾燥後、バイアホール
導通部２１を導体ペーストの印刷で形成、乾燥後、セラ
ミック原料スラリーを乗せドクターブレード法で均一な
厚みのシート２０を成形、乾燥し、バイアホール導通材
表面の薄いシート部を除去し完成する。前述した如く、
バイアホール導通部は、金属球、金属柱等を用いても全
く同一の性能、目的が得られることは勿論のことである
。The manufacturing method is to form a circuit pattern conductive paste 22 on a Mylar film using a printing method, and after drying, form a via hole conductive portion 21 by printing the conductive paste.After drying, a ceramic raw material slurry is placed and uniformly formed using a doctor blade method. A sheet 20 of a certain thickness is formed and dried, and the thin sheet portion on the surface of the via hole conductive material is removed to complete the process. As mentioned above,
Of course, the same performance and purpose can be obtained even if a metal ball, metal pillar, etc. are used as the via hole conduction part.

次に、本発明の方法で作ったグリーンシートを用いた多
層配線基板の作り方について、第５図を用いて簡単に説
明する。前述した如き、バイアホール導通部２３，２６
．２９が形成されたグリーンノー）２２，２５．２８・
・・・・の表面に各々の回路パターン用導体層２４，２
７，３０．３１・−・・・を印刷法等で形成する（あら
かじめグリーンシート成形時に回路パターンの形成され
たものは本工程が不要である）。次に各グリーンシート
を位置合せし、積層し、加圧して、ｂ図に示した如き、
１体基板を作る。Next, how to make a multilayer wiring board using the green sheet made by the method of the present invention will be briefly explained using FIG. Via hole conductive parts 23 and 26 as described above
．． 29 was formed green no) 22, 25. 28・
. . . on the surface of each circuit pattern conductor layer 24, 2.
7, 30, 31, . Next, each green sheet is aligned, laminated, and pressurized to create a structure as shown in Figure b.
Make one board.

次に焼成炉に入れ、使用した有機バインダ・−に適した
温度、雰囲気７時間で脱バインダーし、最後に最適の条
件で焼成する多層配線基板を完成させる。Next, it is placed in a firing furnace, and the binder is removed at a temperature and atmosphere suitable for the organic binder used for 7 hours.Finally, the multilayer wiring board is completed by firing under optimal conditions.

なお、前述した導体ペーストによるバイアホール形成法
において、マイラーフィルム上にグＩＪ　＋ンシートの
離型性改善層があるため、通常の導体ペーストそのまま
使用した場合、印刷、乾燥後、シート成形時にそれが剥
離したり移動したりするＪ￥がある。その場合、通常の
導体ベースト中にマイラーフィルムへの接着力を増大さ
せる接着剤を入′：ｒｌ−た方がより確実、正確に本発
明の目的が達成できる。例え；ゴ、シリコン系離型処理
剤に対しては、シリコン樹脂接着剤が効果的である。In addition, in the method of forming via holes using conductive paste described above, since there is a releasability improving layer of IJ+N sheet on the Mylar film, if ordinary conductive paste is used as it is, it will be damaged during printing, drying, and sheet forming. There is J¥ that peels off or moves. In this case, the object of the present invention can be achieved more reliably and accurately by incorporating an adhesive that increases the adhesive strength to the Mylar film into the ordinary conductor base. For example, a silicone resin adhesive is effective against a silicone-based mold release agent.

発明の詳細 な説明した９口く本発明のバイアホール形成法ば、グリ
ーンシート成形時にバイアホール導通部を同時に成形す
るため、バイアホール用の孔あけ工程が不必要となり、
大巾な工数削減、費用の削減が出来る。さらに、従来の
バイアホール用孔は、パンチング方法で開けていたため
０，３朋φ以下の孔を大量に迅速にあける事は、非常に
困難であったが、本発明の方法は、印刷法等で導体層を
先に形成するため、０．３朋φ以下のバイアホール部が
簡単、迅速に形成することができ、高密度な、多層配線
基板が作れる。According to the nine-hole via hole forming method of the present invention as described in detail, since the via hole conductive portion is formed at the same time as the green sheet is formed, the step of drilling holes for the via hole is unnecessary.
Significant reductions in man-hours and costs can be achieved. Furthermore, since conventional via hole holes were made using a punching method, it was extremely difficult to quickly make large quantities of holes with a diameter of 0.3 mm or less. Since the conductor layer is formed first, via holes with a diameter of 0.3 mm or less can be formed easily and quickly, and a high-density multilayer wiring board can be produced.

さらに本発明の方法は、先にバイアホール部、あるいは
、バイアホール部と回路パターン部を形成しグリーン７
−トを成形するため、従来法のグリーンシート成形後、
孔あけ、印刷する方法が持っていた、バイアホール孔部
の印刷位置ずれが皆無となり、非常に信頼性の高い多層
配線基板が作れる。Furthermore, in the method of the present invention, a via hole portion or a via hole portion and a circuit pattern portion are first formed, and the green 7
- After forming the green sheet using the conventional method,
There is no misalignment of the printing position of the via holes, which is a problem with the drilling and printing method, making it possible to create highly reliable multilayer wiring boards.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明のバイアホールの形成法の一実施例の工
程を示す断面図、第２図ａ、ｂは本発明のバイアホール
形成法により作成されたグリーンシートの断面図および
斜視図、第３図は本発明のバイアホール形成法の例の実
施例の工程図、第４図ａ、ｂは本発明のバイアホール形
成法によるグリーンシートの他の例を示す断面図および
斜視図、第５図は本発明の方法で作ったグリーンシート
を用いる多層配線基板の製造工種図、第６図は従来法に
よるバイアホール形成方法の工程図である。 １２・・・・・マイラーシート、１３・・・・・・離型
処理剤層、１４・・・・・・導電部、１５・・・・・・
ンート。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１２
−−−　フィラーシーＹ （４ｒｓ−−一・−ト ｊ Ｌ、−）６FIG. 1 is a cross-sectional view showing the steps of an embodiment of the via hole forming method of the present invention, FIGS. 2 a and b are cross-sectional views and perspective views of a green sheet created by the via hole forming method of the present invention, FIG. 3 is a process diagram of an example of the via hole forming method of the present invention, FIGS. FIG. 5 is a process diagram for manufacturing a multilayer wiring board using a green sheet produced by the method of the present invention, and FIG. 6 is a process diagram for a via hole forming method using a conventional method. 12... Mylar sheet, 13... Release agent layer, 14... Conductive part, 15...
nt. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person12
--- Fillashi Y (4rs--1・-toj L,-)6

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）マイラーフィルムの所要部分に導体層を配置し、
その導体層が配置されたマイラーフィルム上にグリーン
シート成形を行うことにより、前記導体層をその両端が
それぞれの表裏に露出するようグリーンシートに埋め込
むことを特徴とするバイアホールの形成法。(1) Place a conductor layer on the required part of the Mylar film,
A method for forming a via hole, which comprises forming a green sheet on a Mylar film on which the conductor layer is arranged, thereby embedding the conductor layer in the green sheet so that both ends thereof are exposed on the front and back sides of each. （２）導体層として、焼成後に電気の良導体となる導電
性ペーストを用いることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のバイアホール形成法。(2) The via hole forming method according to claim 1, wherein a conductive paste that becomes a good electrical conductor after firing is used as the conductor layer. （３）導体層は、電気の良導体よりなる金属球、金属柱
よりなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
バイアホールの形成法。(3) The method for forming a via hole according to claim 1, wherein the conductor layer is made of a metal ball or a metal pillar made of a good electrical conductor. （４）導体層は、マイラーフィルム上に形成される配線
用パターンと同時に形成されることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のバイアホールの形成法。(4) The method for forming a via hole according to claim 1, wherein the conductor layer is formed at the same time as the wiring pattern formed on the Mylar film.